Pengelasan Hastelloy C-276: 9 Tindakan Pencegahan Penting

Apa itu Hastelloy C-276?

Hastelloy C-276, yang ditetapkan sebagai UNS N10276 atau C276, adalah paduan nikel-kromium-molibdenum-tungsten utama yang terkenal dengan ketahanan korosinya yang luar biasa di lingkungan yang agresif. Superalloy serbaguna ini direkayasa untuk tahan terhadap spektrum luas media pengoksidasi dan pereduksi, sehingga sangat diperlukan dalam industri pengolahan kimia dan lainnya.

Ketahanan korosi yang unggul dari paduan ini berasal dari komposisi yang seimbang: sekitar 57% nikel, 16% kromium, 16% molibdenum, 4% tungsten, dan sejumlah kecil elemen lainnya. Formulasi unik ini menciptakan lapisan pasif yang stabil dan dapat sembuh sendiri yang memberikan perlindungan tak tertandingi terhadap korosi lokal, terutama di lingkungan yang kaya klorida. Kandungan molibdenum dan kromium yang tinggi memberikan ketahanan yang sangat baik terhadap korosi sumuran dan celah, sementara tungsten meningkatkan kekuatan dan ketahanannya terhadap asam pereduksi.

Hastelloy C-276 membedakan dirinya dengan kemampuannya untuk menahan larutan gas klorin basah, hipoklorit, dan klorin dioksida - lingkungan yang dengan cepat merusak sebagian besar bahan lainnya. Bahan ini juga menunjukkan ketahanan yang luar biasa terhadap larutan garam klorida yang sangat pekat, termasuk besi dan tembaga klorida, bahkan pada suhu tinggi.

Aplikasi utama Hastelloy C-276 meliputi:

1. Sistem pengendalian polusi: Stack liner, pipa, peredam, scrubber, reheater gas cerobong, kipas angin, dan rumah pada unit desulfurisasi gas buang (FGD).
2. Pemrosesan kimia: Penukar panas, bejana reaksi, evaporator, dan sistem perpipaan yang menangani media korosif.
3. Industri minyak dan gas: Komponen dalam sumur gas asam dan anjungan lepas pantai yang terpapar pada lingkungan yang mengandung hidrogen sulfida.
4. Produksi pulp dan kertas: Peralatan yang tahan terhadap bahan kimia pemutih berbasis klorin.
5. Fasilitas pengolahan limbah: Kapal dan pipa untuk menangani aliran limbah yang agresif.
6. Pengolahan farmasi dan makanan: Reaktor, tangki penyimpanan, dan jalur transfer di mana kemurnian tinggi dan ketahanan terhadap korosi sangat penting.
7. Aplikasi kelautan: Komponen yang terpapar air laut dan lingkungan kaya klorida lainnya.
8. Pembangkit listrik tenaga nuklir: Komponen penting dalam sistem reaktor karena ketahanannya terhadap retak korosi tegangan.

Sifat luar biasa dari Hastelloy C-276 menjadikannya solusi hemat biaya untuk keandalan jangka panjang di lingkungan yang sangat korosif, sering kali mengungguli paduan berkinerja tinggi lainnya dan bahan eksotis dalam hal umur panjang dan mengurangi persyaratan perawatan.

Tindakan Pencegahan untuk Pengelasan Hastelloy C-276

Ada 9 pertimbangan utama yang perlu diingat ketika mengelas paduan Hastelloy C-276, yang dapat diringkas sebagai berikut:

1. Persiapan dan pembersihan las:

Karena permukaan paduan Hastelloy cenderung mengandung kotoran dan oksida, area pengelasan harus dibersihkan sebelum pengelasan. Pembersihan manual dapat dilakukan dengan menggunakan gerinda sudut untuk membersihkan area tersebut hingga kilau logam terlihat.

Direkomendasikan bahwa lebar pembersihan minimal 100mm untuk memastikan bahwa kotoran tidak masuk ke dalam zona las.

2. Metode pengelasan:

Sambungan positif arus searah umumnya digunakan untuk pengelasan. Saat menggunakan koneksi positif DC, suhu elektroda tungsten rendah, arus yang diijinkan besar, dan kehilangan elektroda tungsten kecil.

Ujung elektroda tungsten diarde hingga 30°, dan kepalanya diarde agak rata.

3. Pelindung gas:

Langkah-langkah harus diambil untuk meminimalkan degradasi ketahanan korosi pada lasan dan zona yang terpengaruh panas, seperti pengelasan gas inert tungsten (GTAW), pengelasan gas inert logam (GMAW), pengelasan busur terendam, atau pengelasan busur lainnya. metode pengelasan yang dapat meminimalkan degradasi ketahanan korosi pada pengelasan dan zona yang terpengaruh panas.

Baja Khusus 100 Detik" menunjukkan bahwa efek perlindungan gas argon signifikan: efek perlindungan yang baik, panas terkonsentrasi, baik kualitas laskecil, zona yang terpengaruh panas kecil, dan distorsi las kecil, membuat las dan zona yang terpengaruh panas memiliki degradasi ketahanan korosi minimum.

4. Pelatihan praktis:

Pemrosesan mesin adalah metode yang lebih disukai untuk alur pengelasan, dan pemrosesan dingin lebih disukai untuk memastikan bahwa bentuk, ukuran, dan kekasaran permukaan pemrosesan memenuhi persyaratan pola atau proses pengelasan spesifikasi.

Pemrosesan mekanis alur pra-pengelasan akan menyebabkan pengerasan kerja, sehingga perlu untuk menggiling alur sebelum pengelasan. Itu alur pengelasan tidak boleh memiliki cacat seperti delaminasi, lipatan, retakan, atau sobekan.

Permukaan logam dari alur pengelasan dan lebar 50mm di kedua sisi harus dipoles untuk menghilangkan warna oksida. Pelarut seperti etanol, aseton, atau propanol harus digunakan untuk membersihkan polutan seperti minyak, air, dan bekas kapur.

Sikat pelarut harus terbuat dari kulit atau spons selulosa yang tidak luruh saat dibersihkan. Baja Khusus 100 Detik" menyarankan agar tidak perlu bahan pengelasan dan zat berbahaya pada pakaian dan sepatu pekerja tidak boleh bersentuhan dengan benda kerja untuk menghindari pencemaran benda kerja.

5. Pemilihan bahan pengelasan:

Direkomendasikan untuk menggunakan kawat las ERNiCrMo-4 dan ENiCrMo-4 batang las. Kawat las ini memiliki ketahanan korosi dan kinerja proses yang sangat baik. Komposisi kimianya mirip dengan logam dasar dan mengandung mangan yang lebih tinggi daripada logam dasar.

Saat pengelasan, ini dapat meningkatkan ketahanan retak dan mengontrol porositas. Kandungan karbon super rendah memberikan perlindungan terhadap korosi intergranular.

Bahan pengelasan tabel

6. Pemanasan Awal dan Suhu Interpass

Pemanasan awal umumnya tidak diperlukan saat mengelas paduan Hastelloy pada suhu kamar, kecuali jika suhu udara di bawah titik beku atau terdapat akumulasi kelembapan. Jika pemanasan awal diperlukan, suhu hanya boleh dinaikkan hingga 30-40°C.

Selama pengelasan, jika logam las terpapar pada suhu tinggi (375-875°C) dalam jangka waktu yang lama, maka akan terbentuk senyawa logam Fe-Cr, yang dikenal sebagai fasa sigma. Fasa sigma sangat keras dan rapuh, serta terdistribusi pada batas butir, menyebabkan penurunan ketangguhan impak dan penggetasan pada logam las.

Apabila menggunakan pengelasan multi-lapisan, suhu interpass harus dijaga di bawah 90°C untuk mencegah terbentuknya fase sigma akibat pemaparan yang terlalu lama pada suhu antara 375-875°C.

7. Tindakan Pencegahan Pengelasan

Untuk mengurangi panas pengelasan masukan, gunakan arus pengelasan sekecil mungkin dan metode pengelasan cepat. Selain itu, karena kecenderungan paduan Hastelloy untuk retak pada awal busur, kawah busur harus terisi penuh.

Sebelum memulai kembali busur, kawah busur sebelumnya harus digerinda, lalu dibersihkan dengan sikat berbulu halus sebelum melanjutkan pengelasan berikutnya. Kedua metode perawatan ini dapat menekan timbulnya retakan panas.

Sambungan las rentan terhadap korosi intergranular, termasuk korosi intergranular pada lapisan las, "korosi pisau" di dekat garis fusi, dan korosi intergranular pada suhu sensitisasi di zona yang terpengaruh panas.

8. Perlakuan Panas Pasca Pengelasan

Namun, di lingkungan yang sangat keras, bahan C-276 dan komponen yang dilas perlu diberi perlakuan panas untuk mencapai ketahanan korosi terbaik.

Perlakuan panas solusi dari bahan paduan Hastelloy C-276 melibatkan dua proses, menurut "Baja Khusus 100 Detik":

(1) Pemanasan pada suhu 1040-1150°C;

(2) Pendinginan secara cepat ke kondisi hitam (sekitar 400°C) dalam waktu dua menit.

Material yang diperlakukan dengan cara ini memiliki ketahanan korosi yang sangat baik. Oleh karena itu, melakukan perlakuan panas penghilang stres hanya pada paduan Hastelloy C-276 tidak efektif. Semua kotoran yang dapat menghasilkan elemen karbon selama proses perlakuan panas, seperti noda minyak pada permukaan paduan, harus dibersihkan sebelum perlakuan panas.

Selama pengelasan atau perlakuan panas pada paduan Hastelloy C-276, oksida dapat dihasilkan pada permukaan paduan, menyebabkan penurunan kandungan Cr dan mempengaruhi ketahanan korosinya.

Oleh karena itu, permukaannya harus dibersihkan. Sikat kawat baja tahan karat atau roda gerinda bisa digunakan, diikuti dengan pencelupan dalam larutan campuran asam nitrat dan asam fluorida dalam proporsi yang sesuai untuk pengawetan, dan terakhir dibilas dengan air bersih.

9. Tindakan Pencegahan Alat Pengelasan

Alat pemrosesan harus berupa alat pembersih khusus paduan nikel. Alat-alat ini harus disimpan secara terpisah dan ditandai dengan jelas untuk mencegah kebingungan dengan alat lainnya.

Hindari kontak antara benda kerja dan logam dengan titik leleh rendah untuk mencegah penggetasan yang disebabkan oleh peningkatan karbon atau sulfur saat membentuk logam yang tidak stabil. Penggunaan kapur pengukur suhu, tinta, dan gemuk harus dibatasi selama proses pembuatan.

Roda gerinda yang digunakan untuk penggerindaan benda kerja tidak boleh mengandung ion besi, dan perekatnya tidak boleh berupa resin organik.

Untuk kompresi sambungan lasProses yang sama dengan proses pengelasan yang memenuhi syarat resmi harus digunakan untuk pemosisian peralatan pra-pengelasan, dan pengelasan pemosisian pada akhirnya harus melebur ke dalam pengelasan permanen. Perakitan paksa pada bagian pengelasan tidak diperbolehkan menyebabkan pengerasan lokal pada bagian pengelasan.